2024年3月5日发(作者：)

20211

120610.16863/.1003-6377.2021.01.010两种柽柳对盐胁迫的生理生化响应梁维维，李莉，王璐,马海燕*（新疆畜牧科学院草业研究所，乌鲁木齐830000）摘

要:桎柳属（Tamarix

chinensis

L.）植物，为多年生泌盐盐生植物，是一类重要灌木植物，具有许多独特

的生物、生态学特征。本研究以刚毛桎柳（a

Wild冤和长穗桎柳（ta

Ledeb

）为研究对象，采用

盆栽实验，开展耐盐性实验：中性盐NaCl设置0、50、100、150和200

mmoL/L

5个浓度水平，通过测定盐

胁迫下两种桎柳的光合速率、蒸腾速率、游离脯氨酸含量、干重等生理指标，结果显示:刚毛桎柳和长穗桎

柳均表现出较强的耐盐能力，但刚毛桎柳受NaCl胁迫的影响较小，表明刚毛桎柳耐盐性强于长穗桎柳，

可作为桎柳属植物耐盐生理和分子机制研究的备选材料遥关键词：桎柳；盐胁迫；生理生化；响应中图分类号:S687

文献标识码:A

文章编号：1003-6377（2021）01-0058-05全世界的怪柳属（Tamarix

chinensis

L.）植物约有90种［1］，我国的怪柳属植物主要分布在干旱半干旱地

区，有18种1变种［2］，天然分布在新疆的有16种，主要分布在准噶尔盆地西南部和塔里木盆地。新疆是

中国怪柳属植物的分布中心。新疆大力发展怪柳属植物的优势原因基于:该属植物具有耐盐、抗旱、喜沙、

耐热、喜水等生理特性,此外,新疆地处干旱地区土壤盐碱化程度高,独特的大陆性气候,气候干燥降雨

量小，致使怪柳属植物能够广泛的分布与发展［3］遥怪柳是温带荒漠地区生长的灌木或小乔木，且常常作为

此类地区的优势种和建群种，作为防风固沙植物在荒漠地区尤为重要，为减缓荒漠化过程发挥着重要的

生态功能［4］遥本研究以刚毛怪柳和长穗怪柳为研究材料,在室内水培条件下，比较两种怪柳盐胁迫的生理

生化变化规律，明晰怪柳属植物的耐盐生理特征与泌盐特征，从而确定两种怪柳耐盐性的强弱,为将来利

用怪柳属植物改造盐碱土地提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料吐鲁番沙漠植物园怪柳专类园内（东经89。11",北纬40。51",海拔-95-

-

76

m）选取长度一致的刚

毛怪柳和长穗怪柳多年生同化枝,装于密封袋中，快速带回植物园实验室。1.2试验方法两种怪柳同化枝生根培养,分别对每株进行称重,将其分成两组，一组开展正常生长试验,另一组开基金项目：新疆维吾尔自治区科研院所基本科研经费项目（KY202006）作者简介：梁维维（1984-）,女，硕士研究生，高级实验师，从事牧草栽培工作。E-mail:

通讯作者：马海燕（1978-）,女，博士，从事生物化学草业科学研究。E-mail:收稿日期：2020-11-09，修回日期：2020-12-1358

20211

1206展耐盐性研究。正常生长试验:刚毛柽柳和长穗柽柳用去离子水培养15d后，改为1/2Hoagland营养液,

开展耐盐性实验:中性盐NaCl，设0、50、100、150和200

mmoL/L5个浓度水平,每个实验设置3个重复。1.3测定指标及方法用GSF-3000光合仪测定各处理植株的净光合速率，蒸腾速率。将所有材料置于105

°C烘箱杀青

10

min,然后在80

°C烘干至恒重，称取各组织干重(DW)[5]1.4数据处理0利用SAS软件对数据进行单因素方差分析，用DUNCAN多重比较进行差异显著性分析(Pv0.05)。2结果与分析2.1光合效率的影响光合作用是植物赖以生存的生理基础[6]0当遭受胁迫时,植株的光合能力明显下降,其净光合速率

(Pn)、蒸腾速率(Tr)岀现显著的下降的趋势[7]。由图1可知，随着盐浓度的升高，柽柳光合速率呈下降趋

势。在NaCl浓度为200

mmoL/L，与对照相比刚毛柽柳的光合速率有显著的变化(P<0.05),达到最低值,

仅为对照的35%0长穗怪柳的光合速率也达到最低值，仅为对照的33%,具有显著差异(PV0.05)。35

l30<锻如益(20OETI)ud50

mmoL/L100

mmoL/L*150

mmoL/L150

mmoL/L50刚毛柽柳长穗柽柳图1盐胁迫下净光合速率的变化由图2可知，随着盐浓度的升高，柽柳蒸腾速率呈下降趋势。在NaCl浓度为200

mmoL/L,与对照相比刚毛柽柳的蒸腾速率有显著的变化(PV0.05),达到最低值，仅为对照的49%。长穗柽柳的蒸腾也达到最低值，仅为对照的46%,具有显著差异(PV0.05)。76n532a

!.-♦♦-♦♦-♦♦

♦♦♦♦♦

♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦::CK50

mmoL/Lc(100

mmoL/L刁

150

mmoL/L，%%"■>■；；；；；150

mmoL/L刚毛柽柳长穗柽柳图2盐胁迫下蒸腾速率的变化59

20211

1206

两种柽柳的光合气体交换参数,净光合速率和蒸腾速率都随胁迫强度的增大而显著下降，刚毛柽柳

的下降幅度较为平缓，而长穗柽柳的下降幅度比较大,表明与长穗柽柳相比刚毛柽柳对光合作用不利影

响会小。2.2

脯氨酸含量的影响脯氨酸作为一种重要的渗透调节物质,它的功能主要起保护蛋白质等大分子物质,阻止其产生错误

的折叠,维持环境渗透和细胞原生质之间平衡的作用,并减缓由胁迫产生毒害效应,给植物提供恢复生长

的能源和含氮的储藏物质［8］。由图3可知，刚毛柽柳和长穗柽柳的脯氨酸含量随着盐胁迫的浓度的增大而增大，在NaCl为

200 mmoL/L，与对照相比刚毛柽柳的脯氨酸岀现显著的变化(P<0.05),达到最大值，是对照的2.3倍。长

穗柽柳的脯氨酸也达到最大值，是对照的1.8倍,具有显著差异(P<0.05)。908070a50

mmoL/L備g

wfi205060100

mmoL/L刁

150

mmoL/L150

mmoL/L门；小〉4030::::100刚毛柽柳长穗柽柳图3盐胁迫下脯氨酸含量的变化2.3生长的影响不同程度的盐胁迫处理后，较对照柽柳生长均受到一定影响,随着胁迫程度加剧，植株长势变弱。与

以往不同的是，当NaCl的浓度为100

mmoL/L时，植株的长势相比对照明显变好。在NaCl的浓度为

200

mmoL/L,对照相比刚毛柽柳的干重没有显著的变化(P<0.05),表明刚毛柽柳的生长没有受到抑制，而

长穗柽柳的干重与对照相比显著降低(P<0.05)。表明长穗柽柳的生长受到抑制，高浓度的盐胁迫对长穗

柽柳的影响较大，见表1。表1不同盐处理下桂柳干重干重(g/株)Nacl

浓度/(

mmoL•

L-1

)

NaCl

--------------------------------------------------------------------------------------刚毛怪柳

0(ck)

9.1±0.8a

9.8±1.4a

9.5±1.2a

长穗怪柳11.18±1.5a100

12.1±1.3a8.6±1.1b200

60

20211

12063讨论怪柳属植物分布广泛、具有顽强的生命力［9，10］、抗干旱、耐受贫瘠、适应性强、耐受盐碱、防风沙等许多

优点的植物是涵养水源、改造盐碱土地、防止沙漠化、保护生态环境以及园林绿化和人工造林的优良树

种。怪柳属植物利用盐腺把存在于体内的多余盐分排出体外，从而达到维持植物体内的离子平衡状态，使

其具有较强耐盐性能力。此外，通过体内积累和吸收较多的盐离子，使怪柳属植物实现盐生环境与植物细

胞渗透调节的平衡,这就是怪柳属植物的耐盐生理特征与泌盐特征。游离氨基酸，可溶性蛋白和有机酸都有助于保护细胞膜的完整性,清除活性氧以及稳定酶/蛋白质结

构［11，12］。脯氨酸作为渗透调节剂在逆境时协助植物体抵御渗透胁迫带来的伤害,NaCl的添加促进脯氨酸

积累，脯氨酸保护细胞膜结构的完整性，从而提高了植物的抗逆性。适当浓度NaCl不但可以增加植物的

生物量还可以有效缓解渗透胁迫所产生的不利影响。怪柳通过积累大量Na+在组织和盐囊泡中参与渗透

调节［13］,来减轻Na+的毒害；同时，用于外源NaCl还可以促进植株中大量积累机溶质和小分子有,一方面

进一步增强植株渗透调节能力，另一方面保护细胞结构稳定。这些过程共同增强盐胁迫下怪柳植株的光

合作用和保水能力，促进植株生长发育,并且提高其对渗透胁迫的耐受性。4结论研究结果表明:两种怪柳随盐胁迫强度的增大,净光合速率和蒸腾速率都呈显著下降趋势，脯氨酸含

量呈显著上升趋势,说明刚毛怪柳和长穗怪柳受NaCl胁迫影响存在差异。总体来看，刚毛怪柳和长穗怪

柳均表现出较强的耐盐能力，但刚毛怪柳受NaCl胁迫的影响较小,可作为怪柳属植物耐盐生理和分子

机制研究的备选材料。参考文献：［1］

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logical

and

Biochemical

Responses

of

Two

Species

of

Tamarix

Chinensis

L.

to

Salt

StressLIANG

Wei-wei,LI

Li,

WANG

Lu,

MA

Hai-yan*(Grassland

Research

Institute

of

Xinjiang Academy of

Animal

Sciences,

Urumqi

830000,

China)Abstract:

Tamarix

chinensis

L.,

a

kind

of

perennial

secretohalophyte,

is

an

important

shrub

with

many

unique

biological

and

ecological

characteristics.

In

this

study,

the

a

Wild

and

ta

Ledeb

were

used

as

the

research

objects,

and

the

salt

tolerance

experiment

was

carried

out

by

pot

experiment.

The

neutral

salt

(NaCl)

was

set

for

5

concentration

gradients

of

0,

50,

100,

150

and

200

mmol/L,

then

the

photosynthetic

rate,

transpiration

rate,

free

proline

content,

dry

weight

and

other

physiological

indexes

of

two

Tamarix

species

under

salt

stress

were

measured.

According

to

the

results,

both

the

a

Wild

and

ta

Ledeb

showed

strong

salt

tolerance,

but

T.

hispida

Wild was

less

affected

by

NaCl

stress,

indicating

that

T.

hispida

Wild

was

more

resistant

to

salt

than

ta

Ledeb,

which

could

be

used

as

a

candidate

material for

studies

on

physiological

and

molecular

mechanisms

of

salt

tolerance

of

Tamarix

chinensis

words:Tamarix

chinensis

L

曰

saline

stress

；

physiological

and

biochemical

；

responses62